Passive safety

Jahrelange Unfallstatistiken bei der Bahn haben die vier häufigsten Crashszenarien in einer Prüfnorm für Schienenfahrzeuge zusammengefasst. Moderne FEM- und MKS-Rechenprogramme erlauben mittlerweile einen hohen Detailgrad bei der Modellierung der Fahrzeuge. Wurden früher starre Körper (Kugel, Wand) als Crashpartner modelliert, so wird heute auch dieser als verformbarer und verschiebbarer Körper realistisch angenommen. Durch die Kopplung der FEM- und MKS-Simulationen lassen sich heute identische Simulationen realisiert und dann mithilfe von Messtechnik des Fachgebietes Schienenfahrzeug validiert werden.

Bei der Auslegung und Konstruktion von crashoptimierten Frontstrukturen geht es vor allem um die Sicherung des Überlebensraums im Falle eines frontalen Zusammenstoßes. Die Aufprallenergie muss dabei möglichst durch Energieverzehrelemente und Energieabbaukonstruktionen in den Unterboden geleitet werden, so dass die Fahrerkabine nicht zusammengedrückt wird. Dabei ist der rechnerische Nachweis für die Crash-Szenarien zu erbringen. Nach detaillierter Simulationen von Bauteilen können optimale Frontstrukturen bzw. Bauteilen bezüglich der Crash-Sicherheit entwickelt werden.

Bei Zusammenstößen von Schienenfahrzeugen treten abhängig von der Geschwindigkeit und Zugmasse verschieden hohe Kräfte an den Puffern, der Kupplung und dem Wagenende auf. In erster Linie soll in einem Crashfall der Mensch geschützt werden, an zweiter Stelle sollte der Schaden am Fahrzeug bzw. Wagenkasten so gering wie möglich ausfallen. Crashelemente sollen also die Stoßenergie vollständig aufnehmen und danach durch neue ersetzt werden. Das Fachgebiet Schienenfahrzeug bietet breite Möglichkeit zur Entwicklung von Crashelementen wie Design, Simulation und Validierung.